JPH0312249B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 内燃機関の燃焼過程の不安定性を検出する方
法において、 内燃機関の燃焼サイクル期間中、圧縮された燃
料−空気混合気の振動の包絡線に相応する信号
を、燃焼に関連する信号として捕捉検出するステ
ツプと、 該捕捉検出された燃焼に関連する信号を内燃機
関のクランク軸回転の所定の角度または所定の角
度領域に関連させるステツプと、 前記燃焼に関連する信号の最大値を通る軸線に
対する対称性に関して当該燃焼に関する信号の波
形を解析評価するステツプと、 該燃焼に関連する信号の波形が、その最大値を
通る軸線に対して対称関係を有しない場合に燃焼
過程の不安定性を表わす出力信号を供給するステ
ツプと を有することを特徴とする内燃機関における燃焼
過程の不安定性を検出する方法。

２ 前記信号最大値の発生の時点を、内燃機関の
点火装置により調整される点火時点ZZPに対して
所定の関係にあるようにした請求の範囲第１項記
載の方法。

３ 前記信号最大値の発生の時点を内燃機関の１
つ又は多数の燃焼サイクルの測定によつて求める
ようにした請求の範囲第１項記載の方法。

４ 内燃機関の１つ又は複数の燃焼サイクル中前
記信号経過を捕捉し、該信号経過が固定の閾値又
は作動形式に依存して調整可能な閾値を上回る時
点および下回る時点を検出し、該閾値に対応する
各時点の平均値を形成することによつて信号最大
値発生時点を得るようにした請求の範囲第３項記
載の方法。

５ 前記燃焼に関連する信号の波形の対称性を当
該信号の振幅経過の上昇および下降に関しチエツ
クするようにした請求の範囲第１項から第４項ま
でのいずれか１項記載の方法。

６ 前記燃焼に関連する信号の波形の対称性を当
該信号の振幅経過の積分に関しチエツクするよう
にした請求の範囲第１項から第４項までのいずれ
か１項記載の方法。

７ 前記燃焼に関連する信号を所定の測定時間窓
（期間）中のみ捕捉するようにした請求の範囲第
１項から第６項までのいずれか１項記載の方法。

８ 測定時間窓（期間）を複数の燃焼サイクル中
前記信号発生期間の平均値としてとり出すように
した請求の範囲第７項記載の方法。

９ 内燃機関の燃焼過程の不安定性を検出する装
置において、 内燃機関の燃焼サイクル期間中圧縮された燃料
−空気混合気の振動の包絡線に相応する波形を有
する電気出力信号を燃焼に関連する信号として供
給するセンサ１０と、 測定時間窓として定められた限られた期間の
み、センサ１０からの出力信号を波形解析評価回
路１２，１３，１４，１５，２０，２１，２２，
３０，３１へ伝送するスイツチ手段１１と、 スイツチ手段から受け取つた前記燃焼に関連す
る信号波形を、該信号波形の第１部分S₁と該信号
波形の第２部分S₂，S₂′，S₂′_Kとの、当該最大値を
通る軸線に対して対称かどうかを評価する波形解
析評価回路１２，１３，１４，１５，２０，２
１，２２，３０，３１と、 前記信号波形の第１部分と第２部分との対称性
を当該最大値発生の軸線に関してしらべる（チエ
ツクする）ため前記燃焼に関連する信号の最大値
発生時点到達を検出し、当該信号最大値生起を表
わす制御パルスSYMを最大値発生時点で生成す
る手段と、 波形解析評価回路１２，１３，１４，１５，２
０，２１，２２，３０，３１に接続されており、
前記燃焼に関連する信号波形の第１部分S₁と第２
部分S₂，S₂′，S₂′_Kが対称関係を有するか否かを検
出し、該信号波形の第１部分と第２部分が相互に
対称関係を有しない場合に燃焼の不安定性を表わ
す出力信号を供給する比較手段１６と、 を有することを特徴とする内燃機関の燃焼過程の
不安定性を検出する装置。

１０ 前記燃焼に関連する信号はピーク値測定器
４２に供給され、ピーク値の発生の際対称性チエ
ツク用パルスSYMが形成される請求の範囲第９
項記載の装置。

１１ 内燃機関の動作パラメータに従つて対称性
チエツク用パルスSYMをシフトするために当該
内燃機関に接続された点火特性制御ユニツト４１
を有する請求の範囲第９項記載の装置。

１２ ピーク値測定器４２に対して、対称性チエ
ツク用制御パルスSYMの発生の時間的平均値の
波形のための平均値形成器４３を後置接続した請
求の範囲第１０項記載の装置。

１３ 前記燃焼に関連する信号は比較器４５に供
給され、該比較器は所定の閾値S₀の上回り及び下
回りの際時間信号ａ，ｂを形成するものであり、
さらに回路素子４６を設け、該回路素子は時間信
号の算術平均値から対称性チエツク用パルス
SYMを形成するようにした請求の範囲第９項記
載の装置。

１４ 前記回路素子４６に対して、算術平均値の
時間平均値の形成のため平均値形成器４３が前置
又は後置接続されている請求の範囲第１３項記載
の装置。

１５ 測定時間窓を形成するためのスタートパル
スおよびストツプパルス（スタート、ストツプ）
を生成する手段が設けられ、その際スタートパル
スは点火時点ZZPに対して時間的にずらされてい
る請求の範囲第９項から第１４項までのいずれか
１項記載の装置。

１６ 測定時間窓を形成するためのスタートパル
スおよびストツプパルス（スタート、ストツプ）
を生成する手段が設けられており、その際スター
トパルスは内燃炎開始によつてトリガされ、スト
ツプパルスは燃焼終了によつて与えられる請求の
範囲第９項から第１４項までのいずれか１項記載
の装置。

１７ 前記スタートパルスおよびストツプパルス
（スタート、ストツプ）はカムシヤフトまたはク
ランクシヤフト基準位置検出器によつて導出され
る請求の範囲第１５項記載の装置。

１８ 上記スタート、ストツプパルスは前記燃焼
に関連する信号が所定の閾値を上回るとスタート
パルスを発生し下回るとストツプパルスを発生す
るように比較器によつて導出される請求の範囲第
１５項記載の装置。

１９ 比較器に平均値形成器が後置接続されてい
る請求の範囲第１８項記載の装置。

２０ 前記波形解析評価回路１２，１３，１４，
１５，２０，２１，２２，３０，３１は第１信号
分岐および第２信号分岐１２，１３を有し、該第
１信号分岐１２は、対称性チエツク用パルス
SYMにより制御されるサンプルホールド段１４
を有し、前記第２信号分岐１３は、前記燃焼に関
連する信号を実質的に変えないで伝送する請求の
範囲第９項から第１８項までのいずれか１項記載
の装置。

２１ 前記２つの信号分岐１２，１３に、スター
トパルスないしストツプパルス（スタート、スト
ツプ）により制御される積分器２０が前置接続さ
れ、第１信号分岐１２は対称性チエツク用パルス
SYMにより制御されるサンプルホールド段２１
を有し、第２信号分岐１３は、ストツプパルス
（ストツプ）により制御されるサンプルホールド
段２２を有し、上記両サンプルホールド段２１，
２２の出力側が、差又は商形成器２３として構成
された比較器に接続されている請求の範囲第９項
から第１８項までのいずれか１項記載の装置。

２２ 前記信号分岐はクロツク発生器３１により
制御される加算器／減算器３０においてまとめら
れており、第１信号分岐１２はスタートパルスか
ら対称性チエツク用パルス（スタート、SYM）
まで加算器（または減算器）を介して導かれ、第
２信号分岐１３は、対称性チエツク用パルスから
ストツプパルス（SYM、ストツプ）まで減算器
（または加算器）を介して導かれているようにし
た請求の範囲第１９項記載の装置。

公知技術水準 本発明は、内燃機関、例えばノツキング状態に
ある内燃機関の動作での燃焼過程の不安定性を検
出する方法および装置、特にノツキング信号を、
燃焼関連出力信号供給用センサから捕捉検出され
る他の信号と区別し、その結果、センサからのノ
イズや障害信号が存在してもノツキングを確実に
検出できる方法および装置に関する。

内燃機関の作動中、各種の物理的パラメータを
捕捉することによつて、種々異なる観点から内燃
機関の燃焼空間中で経過する燃焼過程を測定する
ことは公知である。このようなパラメータの捕捉
例には、燃焼過程の時間的、空間的拡がりの捕
捉、点火時点の捕捉、噴射過程の捕捉、ならびに
不安定性（不規則性）燃焼現象の測定がある。

このような不安定性（不規則性）燃焼現象のうち
には、所定の作動条件下で内燃機関にて発生する
ノツキングがある。このノツキングとは圧縮され
た燃料−空気混合気の音声周波の振動のことであ
り、これは衝撃波動によつて生ぜしめられる。こ
の振動の間、内燃機関のピストン及びシリンダ壁
における熱伝達は著しく高められる。それによつ
て、ピストン及びシリンダ壁の面への有害な熱的
負荷が生じるので、ノツキングは基本的に回避し
なければならないものである。しかし、ノツキン
グ検出にあたつては、次のような困難性がある。
通常、内燃機関の動作領域を可能な限り広範囲に
亘つて利用すること、すなわち、内燃機関をでき
るだけ大きい出力で作動させることが望まれる。
しかし、内燃機関を大変高い出力で作動させるた
めには、点火時点をノツキングが発生する時点の
近くに設定しなければならない。点火時点はこの
時点を上回つてはならないので、この限界値に近
付けば近付くほど、この限界値を上回らないよう
に注意を払わなければならない。しかし、この限
界値に近付くほど内燃機関の出力は高まる。従つ
て、ノツキングを早期に確実に示す装置を設け、
これによつて内燃機関が常にノツキング限界値の
すぐ下で動作するように内燃機関を制御できるよ
うにすることが必要である。

ノツキングの検出のために好適な装置を設ける
という前述の問題のほかに、この装置により捕捉
される内燃機関の振動からノツキング信号を確実
に且ノイズなく読出して、内燃機関をノツキング
判別信号“ノツキングあり”又は“ノツキングな
し”に相応して制御できるようにするという機械
工学的問題もある。

米国特許第3540262号明細書に記載されている
ノツキング検出器では、測定されたノツキング信
号は、機関信号とは無関係の所定の限界値信号と
比較され、この限界値を越えるとノツキング判別
信号が送出される。しかしこの装置は次のような
欠点がある。この装置では、ノツキング信号は内
燃機関と無関係の限界値と比較される。しかし、
内燃機関の回転数および内燃機関の負荷に依存し
て内部雑音が変化するので、この装置を用いて確
実なノツキング検出を行うことはできない。なぜ
なら、この装置では検出に誤りを生ぜしめないた
めに限界値を非常に高く設定しなければならず、
従つて、この装置を用いては、弱いノツキング信
号は検出できないからである。

ここで、内部雑音とは、内燃機関においてノツ
キング検出器により常に検出される雑音である。
この雑音は、例えば弁装置への衝撃やシヤフトの
回転により機関に生じる振動であり、また、製造
の際の公差が原因となつたり、内燃機関の老化の
際生じる雑音である。

また米国特許明細書第4012042号により公知の
ノツキング検出器では、測定されたノツキング信
号は基準信号と比較される。この基準信号は機関
回転数に依存して関数発生器を介して生ぜしめら
れる。すなわち、この装置では、前述の装置の欠
点を改善するために、固定した限界値を用いず
に、内燃機関の回転数に移存して関数発生器によ
り限界値を変化させる。しかし、この装置におい
ても、実際に生じる前述の内部雑音は考慮されて
いない。

さらにドイツ連邦共和国特許出願公開公報第
2916591号により公知のノツキング検出方式では、
測定期間中ノツキング信号のピーク値が形成され
る。このピーク値が先行して測定されたピーク値
よりも著しく高い場合にノツキングが検出され
る。しかし、この方法によるノツキング検出も確
実ではない。なぜなら、ノイズパルスもかなり高
いピーク値を有することがあるので、ノツキング
が生じない場合でもノツキングが検出されてしま
うからである。また、このノイズパルスは通常生
じるノツキング信号よりも著しく高いので、この
ノイズパルスのピーク値が記憶されることによつ
て、検出されるべきノツキングが検出されないと
いうことも起つてしまう。

以上のように、前述の装置ないし方法の欠点と
なるのはノツキングに関連のない付随雑音が必ず
しも確実に除去されず、したがつて測定結果の誤
りが生じることである。このことは例えば所謂
“ピストンの傾き”により生じる残音で、その振
幅がノツキング信号に重畳される残音についても
該当する。

本発明の目的および利点 本発明の目的は、撚焼状態検出用センサから導
出されるすべての信号に障害信号およびノイズ信
号が重畳されていても、異常な、またはノツキン
グタイプの燃焼状態を表わす信号と通常の燃焼状
態を表わす信号とを確実に区別する方法および装
置を提供することである。

簡潔に言えば、センサから導出される、圧縮さ
れた燃料−空気混合気の振動の包絡線に相応する
信号である燃焼に関連した信号の波形を評価し、
この波形が信号最大値を通る軸線に対して対称形
であるか否かを検出する。波形が対称形である場
合は、正常な、またはノツキングのない燃焼現象
が内燃機関の燃焼室内で発生したことが明らかと
なる。しかし、波形が対称形でない場合は、不安
定な燃焼が生じたことが判明する。

この方法および装置の利点は、不安定な燃焼例
えばノツキングの検出が、種々異なるパラメータ
に基づいて行われるのではなく、信号の波形に基
づいて行われる点である。すなわち、ノツキング
の検出は、切換限界値レベル等の固定的な、また
は所定の外部のパラメータにもはや基づかない。
その代わりに、例えばハイパスフイルタを介して
濾波された信号自体の波形が燃焼過程の不安定性
の検出のために調べられる。

従つて、本発明の方法および装置を用いて、ノ
ツキング検出の際にノツキング信号に重畳され
る、ノツキングに関連のない雑音の影響を完全に
取り除くことができ、精度の高いノツキング検出
を行うことができる。

本発明の装置構成によれば内燃機関の燃焼過程
の不安定性を検出する装置において、内燃機関の
燃焼サイクル期間中圧縮された燃料−空気混合気
の幅動の包絡線に相応する波形を有する電気出力
信号を燃焼に関連する信号として供給するセンサ
と、測定時間窓として定められた限られた期間の
み、センサからの出力信号を波形解析評価回路へ
伝送するスイツチ手段と、スイツチ手段から受け
取つた前記燃焼に関連する信号波形を、該信号波
形の第１部分と該信号波形の第２部分との、当該
最大値を通る軸線に対して対称かどうかを評価す
る波形解析評価回路と、前記信号波形の第１部分
と第２部分との対称性を当該最大値発生の軸線に
関してしらべる（チエツクする）ため前記燃焼に
関連する信号の最大値発生時点到達を検出し、当
該信号最大値生起を表わすパルスSYMを最大値
発生時点で生成する手段と、波形解析評価回路に
接続されており、前記燃焼に関連する信号波形の
第１部分と第２部分が対称関係を有するか否かを
検出し、該信号波形の第１部分と第２部分が相互
に対称関係を有しない場合に燃焼の不安定性を表
わす出力信号を供給する比較手段とを有するので
ある。（以下、本明細書中上記両パルス部分対称
性チエツクするために生成される信号最大値生起
（時点）到達表示パルスを対称性チエツク用パル
スSYMとも称する。） 本発明の実施例によれば、信号最大値の発生時
点に相応する対称性チエツク用パルスが形成さ
れ、この対称性チエツク用パルスの発生前の信号
経過と発生後の信号経過に対する特性値が形成さ
れ、これらの特性値が燃焼サイクル後毎に相互に
比較される。この場合、特に、これらの特性値を
対称性チエツク用パルスの発生前の信号経過と発
生後の信号経過の積分により得ると好適である。
なぜならば、この場合、積分値の商を形成するこ
とによつて燃焼の不安定性を検出できるからであ
る。このように商形成を行う場合、前記特性値の
絶対値がどうなつているかは重要でない。従つて
老化現象、例えば測定時間窓の曖昧さ（測定期間
の不正確さ）があつても、光学的センサによる信
号の捕捉の際測定結果に対して悪影響を与えな
い。

本発明によれば、信号の測定は、所謂測定時間
窓の間のみ、即ちクランク軸角度の時間的に限ら
れた範囲内でのみ行なわれ、これによつて、外乱
量、例えば点火等による外乱量を排除する。すな
わち、測定時間窓を固定して設定することによつ
て、測定は所定の時点で中断されるので、不都合
な現象の発生、例えば後燃焼によつて測定結果に
誤りが生じることを回避することができる。

また、内燃機関の種々異なる動作状態に、測定
方法および測定装置を適合させるために、本発明
によれば、前記対称性チエツク用パルスは、内燃
機関の動作パラメータに依存して所定の補正値だ
けシフトされる。

対称性チエツク用パルスおよび測定時間窓につ
いては実施例で詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

本発明の実施例を図示し、以下詳細に説明す
る。第１図は、通常及びノツキング燃焼の際の、
内燃機関の燃焼過程にとつて典型的な信号経過を
示す。第２ａ図に通常の燃焼の際の、第１図の信
号経過から求められた測定信号を示す。第２ｂ図
は不規則な燃焼の際の、第１図の信号経過から求
められた測定信号を示す。第３図は対称性チエツ
ク用パルスの形成に必要な切換閾値の説明のため
の信号経過の略示図、第４ａ図は本発明の方法の
第１実施例に相応する引き続き処理される測定信
号の時間的経過を示す波形図、第４ｂ図は本発明
の方法の第２実施例による引き続き処理される測
定信号の時間的経過を示す波形図、第５図は本発
明の方法を実施する装置の第１実施例のプロツク
接続図、第６図は本発明の方法を実施する装置の
第２実施例のブロツク図接続図、第７図は同第３
実施例のブロツク接続図、第８ａ図〜第８ｅ図は
第５〜７図に示す装置において使用される、対称
性チエツク用パルスの形成に用いられる装置の
種々の実施例のブロツク接続図である。

実施例の説明 第１図においてクランク軸角度KWに対して、
内燃機関における燃焼に典型的な信号経過Ｓを示
す。この種の信号は例えば光、温度又は圧力信号
であり、その際本発明は種々の物理的パラメータ
に基く。

第１図に示すように、信号経過はOTで示す、
シリンダの上方死点の前で始まり、通常の場合ほ
ぼ鐘状の経過を有する。KW軸上には付加的に
ZZPで点火時点を示す。第１図に付加的にノツキ
ングの燃焼に対する信号の経過S_kを示す。このノ
ツキング燃焼は信号最大値の経過後生じる。

第２ａ図に通常のハイパスフイルタ装置におい
て得られる信号Ｓを示す。信号Ｓは振幅変調され
たノイズ信号の包絡線として示されている。その
際第２ａ図は規則的燃焼に対する測定信号を示す
のに対して、第２ｂ図には付加的にノツキング燃
焼に対する経過を示す。第２ａ図ないし第２ｂ図
における信号最大値を通る対称軸線を考えると、
第２ｂ図に示すようなノツキングの燃焼の際の信
号経過がその対称軸に関して非対称であることが
明らかである。

従つて本発明によれば、不規則性の燃焼が生じ
ているか否かについての判断基準は、信号最大値
を通る軸線に対する信号の対称性についてしらべ
ることにより得られる。

その場合、本発明によれば、対称軸のマーキン
グのために、上記の信号波形の第１部分と該信号
波形の第２部分との対称性を調べるため最大値の
時点で当該信号の最大値のホールド（記憶）を制
御するための制御パルスが形成される。

対称性チエツク用パルスSYM（この制御パルス
ないしこの制御パルス発生時間位置（時点）を
SYMで表わす）は、ノツキングセンサからの信
号の振幅最大値が生じることが予測される時点に
発生されるパルスである。この対称性チエツク用
パルスSYMは、例えば第３図に図示されている
ように２つの閾値間の差を形成することにより定
められるか、またはセンサ信号のサンプリングに
より定めることができる。この対称性チエツク用
パルスSYMに関してノツキング信号の評価が行
われる。この場合、本発明の実施例の方法によれ
ば、対称性チエツク用パルスSYMの前に発生す
る信号と対称性チエツク用パルスSYMの後に発
生する信号の大きさを捕捉し、これらの大きさを
比較するか減算することによつてノツキングを検
出する。対称性チエツク用パルスSYMの後に発
生される信号が対称性チエツク用パルスSYMの
前に発生される信号よりも大きい場合にノツキン
グが生じていることが識別される（第２ｂ図参
照）。

本発明の実施例では、この対称性チエツク用パ
ルスは簡単に次のようにして形成される、即ち点
火信号ZZPないし上死点信号OTが、所定の大き
さだけ時間的にずらされることにより形成され
る。本発明の別の実施例によれば、対称性チエツ
ク用パルスSYMは１つの燃焼サイクル中実際の
信号最大値から求められるか、又は複数燃焼サイ
クル中の実際の信号最大値の平均値を形成するこ
とにより求められる。

ここにおいて、第３図に示すよに、閾値（限界
値）を信号Ｓが上回ることないし下回ることを検
出し、また、その際の夫々の対応的（所属する）
横座標の値の平均値を形成することによつて、
SYM標示パルスを生成することができる。この
方法の利点とするところは、信号最大値が信号振
幅に無関係に求められることである。

第４ａ図に検出信号形成のための方法の第１実
施例を示す。この方法によれば、スタートパルス
（スタート）及びストツプパルス（ストツプ）に
よつて定められる測定時間窓において第２ａ、第
２ｂ図の信号経過の測定が行なわれ、その際信号
最大値において、即ち対称性チエツク用パルス
SYMの発生時点において信号S₁の瞬時値が捕捉
確定される。この場合、信号S₁は、信号がその最
大値に達するまでの信号経過を示す。規則性の燃
焼が生じる場合には信号経過S₂がS₁につづき、不
規則性の燃焼が生じる場合には、信号経過S_2Kが
S₁につづく。従つて、信号経過の第２部分を表わ
す信号の大きさS₂ないしS_2Kを大きさS₁と比較す
ることにより、規則性の燃焼が生じたか又は不規
則性の燃焼が生じたかを検出することができる。

この場合、スタートパルス及びストツプパルス
は、スタート、ストツプパルス生成手段としての
所謂下記に述べるクランクシヤフト基準位置検出
器または比較器を用いて発生することができる。
クランクシヤフト基準位置検出器とは、点火時期
に対するクランクシヤフト基準位置検出器であ
り、これは、あらゆる内燃機関に設けられている
ものである。クランクシヤフト基準位置検出器
は、次のようなカム軸の位置またはククランク軸
の位置情報を生成する、即ち当該の軸の位置から
測定されて点火信号が発生されるような上記位置
情報を生成する。

このクランクシヤフト基準位置検出器によつて
測定時間窓を形成すると、例えば点火開始時点が
定められるので、上記クランクシヤフト基準位置
検出器を用いてスタートパルス及びストツプパル
スを発生することができる。すなわち、当該基準
位置がわかれば、点火時点を定めることができ、
それによつて、第４ａ図および第４ｂ図における
ように、測定の開始と終了を決めることができ
る。また、比較器を用いる場合は、以下のように
スタートパルス及びストツプパルスを発生するこ
とができる。すなわち、第３図に示すように、信
号Ｓが所定の閾値S₀を上回るときにスタートパル
スを発生し、またこの限界値S₀を下回るときにス
トツプパルスを発生するようにし、これを比較器
を用いて行うのである。

また、所定時間間隔としての測定時間窓（本明
細書中たんに測定時間窓と称する）は、ノツキン
グ制御において重要な役割を果すものである。測
定時間窓は、ノツキング信号が生じることが予測
される所定の期間中のみ、ノツキングセンサの信
号を処理するために設定される。なぜなら、例え
ば弁装置の支承部損傷（弁のばたつき（振動）現
象）に基づいて生じる信号は、ノツキング信号と
まぎらわしいので、しばしば誤つてノツキング信
号として検出されてしまうからである。このよう
なノイズ信号は、点火時点の直後に始まり、燃焼
の終了によつて終わる測定時間窓を設定すること
によつて簡単に回避することができる。この測定
時間窓は、点火時点後すぐに始められ、所定時間
後に終わる時限素子によつて形成するのが最も簡
単である。第４図のスタートパルス及びストツプ
パルスによつて、このような測定時間窓は示され
ている。

別の方法を第４ｂ図に示す。第４ａ図を用いて
説明した方法と異なつて、信号振幅Ｓではなく、
S′で示す信号の時間積分が評価される。このため
に信号経過Ｓは、第４ｂ図にS′で示すように「ス
タート」〜「対称性チエツク用パルスSYM」の
時間中積分される。その際対称性チエツク用パル
スSYMにおける終値がS₁′である。積分器がさら
に動作を続けると、時点「ストツプ」では、規則
性燃焼が生じている場合には終値はS₂′であり、
また不規則性燃焼が生じている場合には終値は
S₂′_Kである。SYMの時点（クランク軸位置）を
過ぎてさらに積分をつづけたときの波形の経過は
規則性燃焼の場合はＯからSYM位置（時点）ま
でたどつたときと逆の（鏡対称的に同じ経過の、
当該信号特性曲線の）経過を合わせた信号波形経
過が生じることとなり、従つて、上記の規則性燃
焼の生じている場合における経過S₂′は上記S₁′の
２倍の大きさとなる。不規則性燃焼が生じる場合
は、数値S₂′_Kは２倍より大である。その場合不規
則性燃焼の存否に対する基準信号を簡単に差又は
商の形成によつて得ることができる。

第５図に本発明の方法を実施するための装置の
第１実施例をブロツク接続図で示す。センサ１
０、例えば、光、圧力又は温度センサはスイツチ
１１に接続されており、このスイツチはスター
ト／ストツプ（START／STOP）信号に依存し
て作動され、これによつて測定時間窓が定められ
る。スイツチ出力側は、第１信号分岐１２と第２
信号分岐１３とに接続されている。第１信号分岐
１２はサンプル−ホールド段１４（Ｓ＋Ｈ）を有
し、この段は対称性チエツク用パルスSYMによ
り制御される。第２信号分岐１３は信号を殆ど変
えないで差分形成点１５に導く。この差分形成点
１５には、サンプル−ホールド段１４の出力側も
接続されている。差分形成点１５は出力端子１７
に接続されているコンパレータ１６の入力側を形
成する。第５図に示す装置構成によつて第４ａ図
に示した方法が実施される。対称性チエツク用パ
ルスSYMが発生する前の信号Ｓは第１分岐１２
と第２分岐１３とを介して同様に差分形成点１５
に導かれ、その結果その出力側は０になる。対称
性チエツク用パルスSYMが生じると、瞬時値S₁
が捕捉され、第２分岐１３にて、S₁につづく信号
経過S₂ないしS_2Kがひきつづいて導かれる。後置
接続されたコンパレータ１６において、対称性チ
エツク用パルスSYMの後発生する信号が、捕捉
された値より大か否かが検出され、相応して検出
信号が端子１７に導かれる。勿論本発明によれ
ば、スイツチ１１の後方で、ピーク値測定器を介
して信号を導いて、対称性チエツク用パルス
SYM発生後測定期間を任意の長さに選定するこ
とが可能である。

第６図に示す装置の場合、第５図に示すものと
異なつて、信号の振幅でなく、第４ｂ図上方で説
明したように時間積分が監視される。このために
スイツチ１１に積分器２０が後置接続されてお
り、この積分器は両信号分岐１２，１３に接続さ
れている。その際、本実施例において両信号分岐
はサンプル−ホールド段２１，２２を有する。こ
の段２１，２２の出力側は商形成器２３に接続さ
れており、この商形成器は端子１７に後置接続さ
れたコンパレータ１６に接続されている。スイツ
チ１１はこの場合においても測定時間窓の長さを
定める。積分器２０は、時点「スタート」におい
て０にセツトされ、センサ１０から到来する信号
を積分し始める。時点「対称性チエツク用パルス
SYM」では、積分器の瞬時値S₁′がサンプル−ホ
ールド段２１に記憶される。時点「ストツプ」で
は、この実施例では瞬時値S₂′またはS₂′_Kがサンプ
ル−ホールド段２２に記憶される。サンプル−ホ
ールド段２２，２１に記憶された値は、次いで、
商形成器２３において相互に除算される。その
際、規則性の燃焼の場合は数値２が商形成器２３
の出力側に現われ、また不規則性の燃焼の場合
は、２より大きい数値が現われる。このことはコ
ンパレータ１６によつて検出される。勿論、積分
器２０を時点「対称性チエツク用パルスSYM」
において０にリセツトすることも可能である。そ
の場合商形成器２３は規則性燃焼の場合に数値１
を検出し、また不規則性燃焼の場合は１より大き
い値を検出することとなる。商形成器２３の代わ
りに勿論減算器を用いることもできる。減算器を
用いる場合は、相応して不規則性燃焼の検出状態
が変化する。

第７図に、第６図に示す装置の簡単化である、
本発明の装置の第３実施例を示す。この場合積分
器に代つてクロツク発生器３１によつて制御され
る加算器／減算器３０が用いられ、このクロツク
発生器３１は加算器／減算器３０の前に前置され
たスイツチ３２を制御する。この場合、順次現わ
れる信号値の加算が積分に代つて行なわれる。そ
の際信号経過は、対称性チエツク用パルスSYM
の発生前は加算され、対称性チエツク用パルス
SYMの発生後に減算される、従つて、規則性の
燃焼が生じる場合には、測定の終りに加算器／減
算器３０の出力側に値０が現われる。勿論、第１
測定フエーズで減算を行い、第２測定フエーズで
加算を行うこと、又は両測定フエーズにおいて信
号経過を加算して両方の値を中間記憶し、終値を
相互に比較する（第６図において信号振幅に対し
て行なわれているのと類似して）ことも可能であ
り、または加算器の代わりに可逆カウンタを用い
ることも可能である。

第８ａ〜第８ｅ図において対称性チエツク用パ
ルスSYMの形成に用いられる装置の種々の実施
例を示す。

第８ａ図において対称性チエツク用パルス
SYMは、内燃機関の点火装置４０により点火時
点zzpないしOT信号に対する時間的ずれにより
得られる。その場合点火装置は、内燃機関の動作
パラメータに従つて対称性チエツク用パルス
SYMをシフトするための点火特性制御ユニツト
４１を有する。

第８ｂ図にて対称性チエツク用パルスSYMが、
センサ１０の信号Ｓから求められ、その際ピーク
値測定器４２によつて規則性燃焼の場合における
信号最大値の発生が測定され、そこから対称性チ
エツク用パルスSYMの位置ないし状態が求めら
れる。

第８ｃ図の装置においても対称性チエツク用パ
ルスSYMの位置が信号経過または信号自体の波
形Ｓから求められ、その場合１つの燃焼サイクル
からでなく複数の燃焼サイクルから求められる。
このためにピーク値測定器４２に平均値形成器４
３が後置接続されており、この形成器はクロツク
発生器４４により制御される。平均値形成器４３
は対称性チエツク用パルスSYMの位置を特徴づ
ける各値の時間平均値、または連続する燃焼角度
の平均値を形成する。

第８ｄ図の装置の場合対称性チエツク用パルス
SYMが、第３図上方で説明した方法で求められ
る。センサ１０に閾値形成器として動作するコン
パレータ４５が後置接続されており、このコンパ
レータは、切換閾値S₀が超えられるときに出力信
号を供給する。クランク軸角度に対する各値また
は時間ａおよびｂ（第３図）に対する各値は、
各々閾値を上回る時および下回る時の値に対応す
る。これらの各値は後続するレベル平均値形成器
４６において算術的に平均化され、その結果が対
称性チエツク用パルスSYMの位置となる。対称
性チエツク用パルスSYMは時間的に、内燃機関
のサイクルのデータ、例えば、点火時点ZZPに関
連し、また「スタート」および「ストツプ」の間
の測定時間窓および第１図でOTで示す上死点位
置と関連する。上死点位置は、当然、クランク軸
に関して容易に求められる。

第８ｅ図にて第８ｄ図の装置を拡大したものが
示されており、従つて、第８ｃ図で説明したよう
な時間的平均値測定、すなわち幾つかのサイクル
に亘る時間的平均値測定が可能である。クロツク
発生器４４に接続された時間的平均値形成器４３
は、幾つかのサイクルに亘るレベルａおよびｂを
平均化する。この出力は、さらにレベル平均値形
成器４６において平均値がとられる。時間的平均
値形成器４３はコンパレータ４５に接続されてい
る。このように値ａおよびｂは、最初に幾つかの
サイクル、つまり所定時間に亘つて平均値がとら
れ、その後、第３図に示すレベルに関して算術的
に平均値が形成される。